词条 | 单分子电动马达 |
释义 | 摘要电动分子马达1纳米宽,主要部件是丁基甲基硫醚分子,其旋转方向和速率都能实时监控,有望为医疗、工程等领域的微型器械提供动力。 简介美国塔夫斯大学文理学院化学家用单个丁基甲基硫醚分子,制造出世界上第一个电动分子马达,该电动分子马达仅1纳米宽,打破了现有最小马达200纳米的世界纪录,研究人员正为该马达申请吉尼斯世界纪录。马达的主要部件是丁基甲基硫醚分子,它的硫基能吸附在铜板表面,剩下5个烃基就像硫基的两条不对称手臂,一边有4个而另一边有1个,用低温扫描隧道显微镜上面的金属针给它提供一个电荷,两条碳链就能围绕硫铜连接点自由旋转。显微镜的金属针作为一个电极,负责向分子输送电流,引导分子旋转方向。其旋转方向和速率都能实时监控,有望为医疗、工程等领域的微型器械提供动力。 理想温度研究小组能通过温度控制,直接影响分子的旋转速度,分子的旋转方向和旋转速率可以实时监控。他们发现,5开氏度(约-268摄氏度)是马达运动的最理想温度。在高温下马达旋转太快,难以测量和控制它的转速。 应用领域研究人员指出,尽管电动分子马达有很多实际应用,但还要解决温度方面的难题才能更好地控制它的转动。如果能更好地控制温度,让马达在合适温度下运转,它就能在传感器、微管设备等医疗器械中发挥实际作用。在微观领域,液体对管壁的摩擦力会变得很明显,如果管壁装上马达,就能促进液体顺畅流通。如果把分子运动和电信号连接在一起,还能在纳米电路中产生微小的传动作用,这种传动可用于手机等产品的微型延迟线中。 |
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